Ученые преобразуют LFP-батареи в более эффективные LMFP для будущего технологий

LMFP более энергоемкие в сравнении с LFP

Наука и космос015 минут назад

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали уникальный метод переработки литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, который не только возвращает материалы в производственный цикл, но и фактически «улучшает» их. Вместо восстановления старых батарей в их первоначальном виде, они преобразуются в более энергоёмкие литий-марганец-железо-фосфатные (LMFP) элементы.

В традиционных методах переработки аккумуляторы обычно разбираются на отдельные химические составляющие, после чего сырьё повторно используется в производстве. Новый подход отличается тем, что исследователи сохраняют катодный материал практически в готовом виде и проводят его химическую «доработку». В него добавляют литий, марганец и фосфаты, постепенно формируя структуру LMFP-катода, который способен накапливать больше энергии, сохраняя при этом основные преимущества LFP — безопасность, долговечность и низкую стоимость.

Одной из главных технических задач стало равномерное распределение марганца в материале. Для её решения учёные сначала получают промежуточное соединение — литий-марганец-фосфат (LMP), а затем преобразуют его в однородную структуру LMFP. Дополнительно частицы покрываются тонким слоем углерода, что улучшает проводимость и повышает устойчивость к многократным циклам зарядки и разрядки.

По словам исследователей, такой подход позволяет избежать энергоёмких процессов, таких как плавка и агрессивная химическая переработка, которые широко используются в настоящее время. Это потенциально снижает потребление энергии, уменьшает количество отходов и делает переработку аккумуляторов более экономически выгодной.

Технология уже была протестирована на батареях различных производителей. В ходе экспериментов полученный материал продемонстрировал более высокую энергоёмкость по сравнению с исходными LFP-катодами и подтвердил свою эффективность как в лабораторных образцах, так и в аккумуляторах, схожих с теми, что используются в электромобилях.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука15 минут назад